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三科足迹,书写新篇章

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拉幅定型机应用变频器的升级改造方案

一.导言


织物在煮练、漂白和印染的过程中,织物由于在经纱方向受到许多机械拉力而在经纱方向被拉伸,在纬纱方向被收缩,从而产生宽度不均匀、布边不均匀、纬纱歪斜等现象。为了克服上述缺点,织物必须拉幅。刀枪链式拉幅定型机是一种实现拉幅功能的机器,由送布架、轧机、理纬装置、烘缸、热风干燥和落布架组成。主从链分别由两台交流异步电机驱动,PLC测量位置偏差并计算输出频率分别控制两台变频器实现位置同步。该方案的主要缺点是PLC需要配置高速计数模块,通信控制存在延时,使得系统响应速度平均。介绍了一种在不增加位置同步控制设备的情况下,利用三科SKI600 拉幅定型机变频器实现主从链位置同步的方案。

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二、系统设计


SKI600是杭州三科所生产的一款低噪声、高性能、多功能矢量控制变频设备,应用广泛。

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考虑到不能有累积的位置误差,必须将位置控制为反馈信号变频器,以消除累积误差。因此,需要在主从电机上安装一个脉冲编码器,利用SKI600的高速计数器对编码器的脉冲进行计数,从而记录当前的位置偏差。两个变频器分别驱动主、从电机,主变频器可以开环运行,从变频器的PID频率校正功能可以根据获得的位置偏差不断校正输出频率,实现位置同步。


下图是用SKI600实现位置同步的示意图:

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拉幅定型机主从链位置同步示意图


拉幅定型机传动系统的其他部分需要与主传动速度成比例变化,这可以通过普通的PLC计算,并通过通信给出。下图是系统实现的框图:

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拉幅定型机的电气驱动系统


人机界面是输入系统控制参数的装置。PLC根据人机界面设定的参数,如给定的主链速度和控制命令,通过串口向各个变频器发送控制命令。两个变频器分别驱动主从链上的两个电机,主变频器采用开环V/F控制,主电机的传动装置接PG,PG信号的A端接从变频器编码器接口的A端;从机变频器,也采用开环V/F控制,速度修正选择PID。从动电机传动装置的一组PG信号连接到从动变频器编码器接口的B端。激活高速计数器功能,这样如果主链速度快于从链速度,计数器值增加,反之亦然。计数偏差代表两条链的累计位置误差。如果偏差大于0,则表示主链位置超前,否则表示主链位置滞后。经运算单元处理后,计数偏差作为PID的反馈量输入(PID给定量设为0,表示调整目标为无位置偏差),经PID调整后从变频器加到输出频率上。系统其他部分电机的运行频率由PLC根据main 变频器,的输出频率计算。


三.结束语


该方案仅使用变频器实现高精度位置同步控制。与以往的高档PLC+ 变频器,方案相比,具有以下优点:


(1)只需设置变频器功能代码,无需为PLC增加高速计数模块和编写复杂的PLC控制程序;


(2)校正直接在变频器,控制延时小,响应速度快,校正精度高;


(3)成本低。整个系统只需要购买一台具有通讯功能和通用性能的PLC,不需要配置高速计数模块。

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